JP2010060767A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画質の劣化を抑制した定着装置および画像形成装置の提供。
【解決手段】トナー膜98が形成された転写材97の搬送方向に沿って第1定着部81と第2定着部82を設ける。前記第1定着部および第2定着部に、それぞれ第1、第2加熱ローラ83、85と第1、第2加圧ローラ84、86を設ける。第1加熱ローラに当接するクリーニング手段77aを設ける。第1加熱ローラは金属ローラ83aに樹脂層83bを形成し、第2加熱ローラは金属ローラ85aの外周に弾性層85bを設け、弾性層に樹脂層85cを形成する。第1加熱ローラ83で加熱された転写材97を第2加熱ローラ85で再加熱する。
【選択図】 図1
【解決手段】トナー膜98が形成された転写材97の搬送方向に沿って第1定着部81と第2定着部82を設ける。前記第1定着部および第2定着部に、それぞれ第1、第2加熱ローラ83、85と第1、第2加圧ローラ84、86を設ける。第1加熱ローラに当接するクリーニング手段77aを設ける。第1加熱ローラは金属ローラ83aに樹脂層83bを形成し、第2加熱ローラは金属ローラ85aの外周に弾性層85bを設け、弾性層に樹脂層85cを形成する。第1加熱ローラ83で加熱された転写材97を第2加熱ローラ85で再加熱する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、液体現像剤を用いた電子写真システムにおける、画質の劣化を抑制した定着装置および画像形成装置に関するものである。
電子写真方式の画像形成装置においては、転写材に対する定着装置が用いられる。このような定着装置は、一対の加熱ローラと加圧ローラで定着ローラー対を構成し、加熱ローラと加圧ローラを当接させる位置でニップ部を形成する。前記加熱ローラには、ヒーターランプのような電気的加熱手段を設けている。前記ニップ部に記録用紙のような記録媒体(転写材)を加熱、加圧させながら通過させて、定着処理を行う。
特許文献1には、記録媒体の搬送方向に沿って定着ローラー対を二対以上配設する画像形成装置が記載されている。特許文献1の図1を参照すると、転写材Pの搬送方向上流側に第一の定着ユニットA、下流側に第二の定着ユニットBを設けている。第一の定着ユニットAの加熱部材としての定着ローラ1は、アルミニウムの芯金11の上にシリコンゴムの弾性層12を設け、更にその上にPFA(テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)の離型層13を設けたものを用いている。また、第二の定着ユニットBの加熱部材としての定着ローラ3は、アルミニウムの芯金31の上にシリコンゴムの弾性層32を設け、更にその上にPFAの離型層33を設けたものを用いている。
この種の画像形成装置においては、液体現像剤を用いる構成が知られている。図9は、液体現像剤を用いる画像形成装置の例において、転写材が未定着の状態のときの転写材表面に形成されているトナーを模式的に示す説明図である。図9において、97は転写材、75はキャリア、76は固形分である。
図10は、特許文献1に記載されたような従来例における転写材の表面に形成されるトナーの状況を示す説明図である。従来構成においては、複数段に構成された加熱ローラのそれぞれが、芯金の上に弾性層を設け、更にその上に離型層を形成している。図10(a)、(b)は、転写材の搬送方向上流側の第1定着部におけるトナーの状況を示している。加熱ローラ83xは弾性材で構成されている。図10(a)では溶融した固形部76の凝集が不十分である状況が示されている。図10(b)では、溶融した固形部76が凝集を開始しているが、キャリア75と溶融した固形部76が混ざり合い、固形部76が流動できない状況が示されている。
図10(c)は、第2定着部におけるトナーの状況を示している。図10(c)では、図10(b)からさらに溶融した固形部76の凝集が進展しているが、固形部76の流動が不十分である。図10(d)は、第2定着部の定着後におけるトナーの状況を示している。この例では、キャリア75と溶融した固形部76との層分離が不十分なために、転写材の表面に形成されるトナーの膜状況が悪く、転写材の表面形状とは異なる形状となる。
このように、特許文献1に記載の加熱ローラの構成では、画像形成装置に液体現像剤を用いた場合に、定着装置における加熱時に、第1定着部で加熱されたトナーは固形分の凝
集が行われ、固形分とキャリアの分離が生じる。分離したキャリアは、第1定着部のニップ部を出る際に転写材(記録用紙)側に付着していく分と、加熱ローラ表面に付着していく分に分かれる。このため、次の転写材に定着処理を行う際に、前回定着装置を通過した転写材のキャリアが加熱ローラ表面に残っており、そのキャリアを含めて前記分離したキャリアが次の転写材に付着し、結果として次の転写材に付着するするキャリアの量が多くなる。このように、転写材に付着するキャリアが多くなるので、第2定着部の定着終了後の印字物に光沢ムラが発生し、低品位の画像が形成されるという問題があった。
集が行われ、固形分とキャリアの分離が生じる。分離したキャリアは、第1定着部のニップ部を出る際に転写材(記録用紙)側に付着していく分と、加熱ローラ表面に付着していく分に分かれる。このため、次の転写材に定着処理を行う際に、前回定着装置を通過した転写材のキャリアが加熱ローラ表面に残っており、そのキャリアを含めて前記分離したキャリアが次の転写材に付着し、結果として次の転写材に付着するするキャリアの量が多くなる。このように、転写材に付着するキャリアが多くなるので、第2定着部の定着終了後の印字物に光沢ムラが発生し、低品位の画像が形成されるという問題があった。
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、トナーの膜が形成された転写材に定着処理する際に、画質を改善した定着装置および画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成する本発明の定着装置は、
第1加熱ローラ、前記第1加熱ローラに当接する第1加圧ローラ、及び前記第1加熱ローラに当接するクリーニング部材を配設する第1定着部と、
前記第1定着部で加熱された転写材を加熱するとともに、前記第1加熱ローラよりも表面硬度が低い第2加熱ローラ、及び前記第2加熱ローラに当接する第2加圧ローラを配設する第2定着部と、
を有することを特徴とする。
第1加熱ローラ、前記第1加熱ローラに当接する第1加圧ローラ、及び前記第1加熱ローラに当接するクリーニング部材を配設する第1定着部と、
前記第1定着部で加熱された転写材を加熱するとともに、前記第1加熱ローラよりも表面硬度が低い第2加熱ローラ、及び前記第2加熱ローラに当接する第2加圧ローラを配設する第2定着部と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の定着装置は、前記第1定着部の前記第1加熱ローラは金属ローラに樹脂層を形成し、
前記第2定着部の前記第2加熱ローラは金属ローラに弾性層を設け、当該弾性層に樹脂層を形成したことを特徴とする。
前記第2定着部の前記第2加熱ローラは金属ローラに弾性層を設け、当該弾性層に樹脂層を形成したことを特徴とする。
また、本発明の定着装置は、前記クリーニング手段は、ローラにより構成されていることを特徴とする。
また、本発明の定着装置は、前記クリーニング手段は、ブレードにより構成されていることを特徴とする。
また、本発明の定着装置は、前記第1加熱ローラに接触する第1温度検知手段と、
前記第2加熱ローラに非接触で配される第2温度検知手段と、を設け
たことを特徴とする。
前記第2加熱ローラに非接触で配される第2温度検知手段と、を設け
たことを特徴とする。
また、本発明の定着装置は、前記第1温度検知手段を、前記第1定着部の前記第1加熱ローラと前記第1加圧ローラとの当接部よりも転写材の搬出方向に設け、
前記第2温度検知手段を、前記第2定着部の前記第2加熱ローラと前記第2加圧ローラとの当接部よりも前記転写材の搬出方向に設けたことを特徴とする。
前記第2温度検知手段を、前記第2定着部の前記第2加熱ローラと前記第2加圧ローラとの当接部よりも前記転写材の搬出方向に設けたことを特徴とする。
また、本発明の定着装置は、前記第1温度検知手段を前記第1加熱ローラの軸方向中央部もしくは略中央部に設け、
前記第2温度検知手段を前記第1温度検出手段の軸方向の配設位置よりも前記第2加熱ローラの軸端部方向に設け、
前記第1温度検出手段及び前記第2温度検出手段の検出情報に応じて、前記第1加熱ローラ及び前記第2加熱ローラの温度を制御することを特徴とする。
前記第2温度検知手段を前記第1温度検出手段の軸方向の配設位置よりも前記第2加熱ローラの軸端部方向に設け、
前記第1温度検出手段及び前記第2温度検出手段の検出情報に応じて、前記第1加熱ローラ及び前記第2加熱ローラの温度を制御することを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、
像担持体と、
前記像担持体に潜像を形成する露光部と、
前記露光部で前記像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、
前記現像部で現像された像が転写される転写部材と、
前記転写部材に転写された前記像を転写材に転写する転写部と、
第1加熱ローラ、前記第1加熱ローラに当接する第1加圧ローラ、及び前記第1加熱ローラに当接するクリーニング部材を配設するとともに前記転写材を加熱する第1定着部と、
前記第1定着部で加熱された前記転写材を加熱するとともに、前記第1加熱ローラよりも表面硬度が低い第2加熱ローラ、及び前記第2加熱ローラに当接する第2加圧ローラを配設する第2加熱部と、
を有することを特徴とする。
像担持体と、
前記像担持体に潜像を形成する露光部と、
前記露光部で前記像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、
前記現像部で現像された像が転写される転写部材と、
前記転写部材に転写された前記像を転写材に転写する転写部と、
第1加熱ローラ、前記第1加熱ローラに当接する第1加圧ローラ、及び前記第1加熱ローラに当接するクリーニング部材を配設するとともに前記転写材を加熱する第1定着部と、
前記第1定着部で加熱された前記転写材を加熱するとともに、前記第1加熱ローラよりも表面硬度が低い第2加熱ローラ、及び前記第2加熱ローラに当接する第2加圧ローラを配設する第2加熱部と、
を有することを特徴とする。
本発明の実施形態につき、図により説明する。図1は、本発明の実施形態にかかる定着装置80を示す説明図である。図1において、81は転写材97の搬送方向上流側に設けられている第1定着部、82は搬送方向下流側に設けられている第2定着部である。第1定着部81と第2定着部82間の距離は、転写材の搬送方向の長さなどを考慮して適宜設定される。転写材97の表面には、トナー膜98が形成されている。第1定着部81には、第1加熱ローラ83と第1加圧ローラ84が設けられている。また、第2定着部82には、第2加熱ローラ85と第2加圧ローラ86が設けられている。第1定着部81の加熱ローラ83で加熱された転写材97は、前記第2定着部82の加熱ローラ85で再加熱される。
第1加熱ローラ83は、芯金として機能する金属ローラ(以下芯金と略記する)83aの外表面にフッ素樹脂などの離型層83aを施している。芯金83aの内部には、ヒータランプ87a(電気的熱源)が設けられている。第1加熱ローラ83の表面には、ローラ型クリーニング手段77aが接触しており、第1加熱ローラ83の表面に残留しているトナーのキャリアを回収する。ローラ型クリーニング手段77aで回収されたトナーのキャリアは、回収容器78に収納される。ローラ型クリーニング手段77aは、芯金77b、弾性層77cで構成されている。
第1加圧ローラ84は、芯金84aの外周にシリコンゴムなどの弾性層84bを設け、弾性層84bの外表面にフッ素樹脂などの離型層84cを施している。なお、第1加熱ローラ83の芯金83aに施される離型層83bは、フッ素樹脂をコーティングもしくはフッ素樹脂チューブを被覆して形成される。第1加熱ローラ83と第1加圧ローラ84が当接する位置でニップ部81aが形成される。
第2加熱ローラ85は、芯金85aの外周にシリコンゴムなどの弾性層85bを設け、弾性層85bの外表面にフッ素樹脂などの離型層85cを施している。第2加熱ローラ85の弾性層85bに施される離型層85cは、フッ素樹脂をコーティングもしくはフッ素樹脂チューブを被覆して形成される。芯金85aの内部には、ヒータランプ87cが設けられている。第2加圧ローラ86は、芯金86aの外周にシリコンゴムなどの弾性層86bを設け、弾性層86bの外表面にフッ素樹脂などの離型層86cを施している。ここで、第1の加熱ローラ83、第2の加熱ローラ85に設けられるヒータランプ87a、87cは図示を省略したコントローラに接続されて、温度制御が行われる。第1の加圧ローラ83、第2の加圧ローラ85に設けられるヒータランプ87b、87dは図示を省略した電源に接続される。第2加熱ローラ85と第2加圧ローラ86が当接する位置でニップ部82aが形成される。
図1に示された定着装置80に用いる加熱ローラと加圧ローラ、ローラー型クリーニン
グ手段の芯金、弾性層、離型層の材質、厚さ、径について説明する。
第1定着部81の第1加熱ローラ83:直径φ60mm
芯金83aの厚さt=2mm、芯金83aの材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等
も使用可能。
離型層83bの厚さt=30μm、離型層83bの材質PFA、材質は他にPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、フッ素系樹脂のFEP、ETFE等も使用可能。
第1加熱ローラ83のローラ上硬度は、Asker-Cで60〜100°である。
グ手段の芯金、弾性層、離型層の材質、厚さ、径について説明する。
第1定着部81の第1加熱ローラ83:直径φ60mm
芯金83aの厚さt=2mm、芯金83aの材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等
も使用可能。
離型層83bの厚さt=30μm、離型層83bの材質PFA、材質は他にPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、フッ素系樹脂のFEP、ETFE等も使用可能。
第1加熱ローラ83のローラ上硬度は、Asker-Cで60〜100°である。
第1定着部81の第1加圧ローラー84;直径φ60mm
芯金84aの厚さt=2mm、材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等も使用可能。
弾性層84bの厚さt=2mm、材質シリコンゴム、材質は他にフッ素ゴム、ウレタンゴ
ム等も使用可能。
離型層84cの厚さt=30μm、材質PFA、材質は他にPTFE、FEP、ETFE等も使用可能。
芯金84aの厚さt=2mm、材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等も使用可能。
弾性層84bの厚さt=2mm、材質シリコンゴム、材質は他にフッ素ゴム、ウレタンゴ
ム等も使用可能。
離型層84cの厚さt=30μm、材質PFA、材質は他にPTFE、FEP、ETFE等も使用可能。
第1定着部81のローラー型クリーニング部材77a:直径φ15mm
芯金77bの直径φ10mm、材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等も使用可能。
弾性層の厚さt=2.5mm、材質フッ素ゴム、材質は他にウレタンゴム等も使用可能。
芯金77bの直径φ10mm、材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等も使用可能。
弾性層の厚さt=2.5mm、材質フッ素ゴム、材質は他にウレタンゴム等も使用可能。
第2定着部82の第2加熱ローラ85;直径φ60mm
芯金85aの厚さt=2mm、材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等も使用可能。
弾性層85bの厚さt=2mm、材質シリコンゴム、材質は他にフッ素ゴム、ウレタンゴ
ム等も使用可能。
離型層85cの厚さt=30μm、材質PFA、材質は他にPTFE、FEP、ETFE等も使用可能。
第2加熱ローラ85のローラ上硬度は、Asker-Cで30〜60°である。
すなわち、第2加熱ローラ85のローラ上硬度は、第1加熱ローラ83のローラ上硬度よりも低くなる。
芯金85aの厚さt=2mm、材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等も使用可能。
弾性層85bの厚さt=2mm、材質シリコンゴム、材質は他にフッ素ゴム、ウレタンゴ
ム等も使用可能。
離型層85cの厚さt=30μm、材質PFA、材質は他にPTFE、FEP、ETFE等も使用可能。
第2加熱ローラ85のローラ上硬度は、Asker-Cで30〜60°である。
すなわち、第2加熱ローラ85のローラ上硬度は、第1加熱ローラ83のローラ上硬度よりも低くなる。
第2定着部82の第2加圧ローラー86;直径φ60mm
芯金86aの厚さt=2mm、材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等も使用可能。
弾性層86bの厚さt=2mm、材質シリコンゴム、材質は他にフッ素ゴム、ウレタンゴ
ム等も使用可能。
離型層86cの厚さt=30μm、材質PFA、材質は他にPTFE、FEP、ETFE等も使用可能。
芯金86aの厚さt=2mm、材質AL、材質は他に鉄、ステンレス、真鍮等も使用可能。
弾性層86bの厚さt=2mm、材質シリコンゴム、材質は他にフッ素ゴム、ウレタンゴ
ム等も使用可能。
離型層86cの厚さt=30μm、材質PFA、材質は他にPTFE、FEP、ETFE等も使用可能。
図1に示したように、本発明の実施形態においては、第1定着部81の第1加熱ローラ83は、芯金83aの外表面にフッ素樹脂などの離型層83aを施しており、第2加熱ローラ85のように、芯金85aの外周にシリコンゴムなどの弾性層85bを設けた構成ではない。このような構成とすることにより、転写材の表面にトナーの膜が良好に形成される例について図6の説明図により説明する。図6の説明図は、図10に示した従来例の説明図に対応している。
図6(a)、図6(b)は、転写材の搬送方向上流側の第1定着部におけるトナーの状況を示している。加熱ローラ83は、図1で説明したように芯金83aの外表面にフッ素樹脂などの離型層83aを施している。図6(a)では、芯金83aの外表面にシリコンゴムなどの弾性材が設けられていないので、加熱ローラ83の熱伝導率が高く加熱ローラ83はハロゲンランプにより一気に加熱されて、溶融された固形部76は凝集が十分に行われる。このため、凝集された固形部76に押し出されてキャリア75が転写材97の表層に浮出る。図6(b)では、固形部76がキャリア75と分離して層を形成している。固形部76の谷間には、キャリア75が溜められている。
図6(c)は、第2定着部におけるトナーの状況を示している。図6(c)では、加熱
ローラ85に弾性材が設けられているので、トナーに均一な圧力が印加され、前記キャリア溜まりに収納されているキャリアが押し出されて均一な膜が形成される。このため、図6(d)では、転写材の表面凹凸にそったトナー膜が形成される状況が示されている。
ローラ85に弾性材が設けられているので、トナーに均一な圧力が印加され、前記キャリア溜まりに収納されているキャリアが押し出されて均一な膜が形成される。このため、図6(d)では、転写材の表面凹凸にそったトナー膜が形成される状況が示されている。
このように、本発明の実施形態においては、図1に示すように第1定着部で、弾性層がないために熱伝達性の良い金属ローラーを用いているので、トナー固形分の凝集が速やかに行われ、トナーの固形分とキャリアの分離が生じる。トナーの固形分とキャリアの分離が生じた後、第2定着部で弾性層を設けているために硬度が低い加熱ローラーを用いることで、転写材各部の面圧が均一になり転写材の表層粗さに沿った膜が形成され、トナー被覆部と転写材そのもので光沢差が小さい良好な画像が得られる。
また、図1の構成では、ローラー型クリーニング部材77aを用いている。このため、第1加熱ローラ83の表面に僅かに残留しているキャリアと、前回の転写材に対する定着処理の際に転写材から第1加熱ローラ83に付着したトナーのキャリアは、ローラー型クリーニング部材77aで回収される。このように、前回第1定着81部のニップ部81aを通過した転写材から第1加熱ローラ83に付着したキャリアをローラ表面から除去することで、次の転写材にキャリアが付着することを効率良く防止できる。さらに、ローラ型クリーニング部材の配設による加熱ローラの摩耗を低減するために、第1加熱ローラ83は弾性層のない、もしくは高硬度の弾性層を持つローラとすることで耐久性を確保する。このように、図1の構成では、第1加熱ローラ83のクリーニング手段をローラ形状にしているので、第1加熱ローラ83の表層へのダメージを無くすことが可能となり、高品位の画像が得られる。
図2は、他の実施形態を示す説明図である。図1と同じところには同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図2の定着装置80は、
第1定着部81の第1加熱ローラ83と、第2定着部82の第2加熱ローラ85のそれぞれの温度を検知する第1温度検知部材93と、第2温度検知部材96を設けている。第1温度検知部材93、第2温度検知部材96は、第1加熱ローラ83、第2加熱ローラ85とともにコントローラ99に接続されている。コントローラ99は、第1温度検知部材93、第2温度検知部材96の検知温度に基づいて、第1加熱ローラ83、第2加熱ローラ85の温度制御を行う。
第1定着部81の第1加熱ローラ83と、第2定着部82の第2加熱ローラ85のそれぞれの温度を検知する第1温度検知部材93と、第2温度検知部材96を設けている。第1温度検知部材93、第2温度検知部材96は、第1加熱ローラ83、第2加熱ローラ85とともにコントローラ99に接続されている。コントローラ99は、第1温度検知部材93、第2温度検知部材96の検知温度に基づいて、第1加熱ローラ83、第2加熱ローラ85の温度制御を行う。
第1温度検知部材93は、第1加熱ローラ83と接触して設けられており、第2温度検知部材96は、第2加熱ローラ85と非接触で設けられている。第2温度検知部材96は、図3に示しているように、転写材(記録用紙)が加熱ローラ上の通紙幅の範囲内に設けられている。図2の実施形態では、温度検知部材93として接触式サーミスタ、温度検知部材96として例えばサーモパイル式温度センサを使用することが出来る。
図3は、図2の定着装置80を上からみた概略の平面図である。転写材97の両端部分を残してトナー膜98が形成されている。91、94は駆動モーター、92a、92b、95a、95bは噛み合いギアである。駆動モーター91の駆動力は、噛み合いギア92a、92bを通して第1加熱ローラ83に伝達される。また、駆動モーター94の駆動力は、噛み合いギア95a、95bを通して第2加熱ローラ85に伝達される。第1温度検知部材93、第2温度検知部材96は、加熱ローラーの軸方向中央部に配設される。このため、第1加熱ローラ83と第2加熱ローラ85の軸方向温度を、一方端部に偏ることなく平均的に検知することができ、第1加熱ローラ83と第2加熱ローラ85の温度制御を精密に行える。
図2、図3に示された実施形態においては、弾性層を持たない第1加熱ローラー83には接触式の温度検知部材93を用いている。この場合には、第1加熱ローラー83の表層
への顕著なダメージは無いことから、低コストの接触式温度検知部材を用いることができるので、コスト高になることなく定着装置の長ライフ化が可能となる。また、弾性層を持つ第2加熱ローラー85に対しては、非接触の温度検知部材96を使うことで、第2加熱ローラー85の表層にキズが入り画像品位を落とすことが無いという利点がある。
への顕著なダメージは無いことから、低コストの接触式温度検知部材を用いることができるので、コスト高になることなく定着装置の長ライフ化が可能となる。また、弾性層を持つ第2加熱ローラー85に対しては、非接触の温度検知部材96を使うことで、第2加熱ローラー85の表層にキズが入り画像品位を落とすことが無いという利点がある。
図4は、本発明のさらに他の実施形態を示す説明図である。図2と同じところには同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図4においては、温度検知部材93、96の配設位置を図2とは異なる位置としている。温度検知部材93は、転写材97の搬送方向からみて、第1定着部81のニップ部(加熱ローラ83と加圧ローラ84の当接部)81aの出口側に設けている。また、温度検知部材96は、転写材97の搬送方向からみて、第2定着部82のニップ部(加熱ローラ85と加圧ローラ86の当接部)82aの出口側に設けている。
図4の実施形態においては、温度検知部材93、96の設置位置を、第1定着部81、第2定着部82のニップ部81a、82aの出口側としている。このため、転写材(記録用紙)が各ニップ部81a、82aを通過した際に、第1加熱ローラー83、第2加熱ローラー85表面の温度低下をただちに検知することができる。したがって、第1加熱ローラー83、第2加熱ローラー85のローラー表面温度の制御を高応答で行うことが出来る。
図5は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図5においては、図1のローラー型クリーニング部材77aに代えて、ブレード型クリーニング部材77dを設けている。ブレード型クリーニング部材77dは、ウレタンゴムやフッ素ゴムなどの弾性体、もしくはステンレス板などの金属板により構成される。ブレード型クリーニング部材77dを用いることにより、加熱ローラ表層のキャリア回収量を多くすることが可能となり、光沢ムラの少ない高品位の画像が得られる。
図7は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示す模式的断面図、図8は画像形成装置の色毎の構成要素を示す断面図である。図7において、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)からなる各色に対し、同じ構成要素については、各色を表すY、M、C、Kをそれぞれに付して同一番号を用いている。そのうち、イエロー(Y)の構成を示したのが図7である。以下、画像形成装置について図7及び図8を参照して説明する。
画像形成装置1は、像担持体10Yの外周の回転方向(移動方向)に沿って、像担持体のクリーニングブレード16Y及び現像剤回収部17Yからなるクリーニング装置、帯電ローラ11Y、露光ユニット12Y、現像ユニット30Yの現像剤担持体の一例としての現像ローラ20Y、像担持体スクイーズローラ13Yとその付属構成であるクリーニングブレード14Y及び現像剤回収部15Yからなるクリーニング装置が配置されている。
現像ユニット30Yは、現像ローラ20Yの外周に、クリーニングブレード21Y、現像剤供給部材の一例としてのアニロクスローラを用いた現像剤供給ローラ32Yとその現像剤供給量を規制する規制ブレード33Y、現像剤圧縮ローラ22Yとその表面の現像剤を書き落とし除去するクリーニングブレード23Yが配置され、液体現像剤が収容された現像剤容器(リザーバ)31Yの中に、現像剤を一様分散状態に攪拌する現像剤攪拌ローラ34Yが配置されている。
また、中間転写体40を挟み像担持体10Yと対向する位置に一次転写部50Yの一次転写ローラ51Yが配置され、中間転写体40に沿ってその移動方向下流側に、さらに各色の一次転写部50Y(M、C、K)が配置されている。一次転写部50Y(M、C、K
)の下流には、二次転写部60が配置され、ここで、画像が転写材に転写される。また、二次転写部60からシート材搬送経路L下流側には、定着部70が配置されている。この定着部70は、図1〜図5で説明した定着装置80に相当する。図7では、簡単のために単一の定着部のみ記載している。
)の下流には、二次転写部60が配置され、ここで、画像が転写材に転写される。また、二次転写部60からシート材搬送経路L下流側には、定着部70が配置されている。この定着部70は、図1〜図5で説明した定着装置80に相当する。図7では、簡単のために単一の定着部のみ記載している。
現像剤容器31Yに収容される液体現像剤は、顔料成分を含有する現像剤固形分としての樹脂微粒子と、分散剤と、不揮発性の液体キャリアとしてのキャリアオイルとからなり、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径1μmの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約25%とした高粘度(30〜10000mPa・s程度)の液体現像剤である。現像剤容器31Yに収容される液体現像剤は、像担持体への現像にともなって変化する現像剤濃度に応じ、トナー重量比35〜55%程度の高濃度に分散した現像剤又はキャリアをそれぞれ現像剤容器31Yに補給して液体現像剤攪拌ローラ34Yにより攪拌することにより一様分散状態にし、概略重量比でキャリア75%の中にトナー25%を分散させたものである。
画像形成部及び現像ユニット30Yでは、帯電ローラ11Yにより、像担持体10Yを一様に帯電させ、半導体レーザ、ポリゴンミラー、F−θレンズ等の光学系を有する露光ユニット12Yにより、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザ光を照射して、帯電された像担持体10Y上に静電潜像を形成する。そして、各色(こではイエロー)の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器31Yから規制ブレード33Yにより供給現像剤量を規制して現像剤供給ローラ32Yから現像ローラ20Yに現像剤を供給して像担持体10Y上に形成された静電潜像を現像している。
中間転写体40は、エンドレスの弾性ベルト部材であり、駆動ローラ41とテンションローラ42との間に巻き掛けて張架され、一次転写部50Y、50M、50C、50Kで像担持体10Y、10M、10C、10Kと当接しながら駆動ローラ41により回転駆動される。一次転写部50Y、50M、50C、50Kは、一次転写ローラ51Y、51M、51C、51Kが中間転写体40を挟んで像担持体10Y、10M、10C、10Kと対向配置される。像担持体10Y、10M、10C、10Kとの当接位置を転写位置として、現像された像担持体10Y、10M、10C、10K上の各色のトナー像を中間転写体40上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成している。
中間転写体40には、このように複数の像担持体(感光体)10Y、10M、10C、10Kに形成したトナー像を順次一次転写して重ね合わせて担持し、一括してシート材に二次転写する。そのため、二次転写行程においてシート材にトナー像を転写するに当たって、シート材表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、弾性ベルト部材を採用している。
二次転写部60は、二次転写ローラ61が中間転写体40を挟んでベルト駆動ローラ41と対向配置され、さらに二次転写ローラのクリーニングブレード62、現像剤回収部63からなるクリーニング装置が配置される。二次転写部60では、中間転写体40上に色重ねして形成されたフルカラーのトナー画像や単色のトナー画像が二次転写部60の転写位置に到達するタイミングに合せてシート材搬送経路Lにて用紙、フィルム、布等のシート材を搬送、供給し、そのシート材に単色のトナー画像やフルカラーのトナー画像を二次転写する。
シート材搬送経路Lの下流には、シート材搬送経路Lを挟んで対向配置された加熱ローラ71及び加圧ローラ72を有する定着装置70が配置され、シート材上に転写された単
色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体(シート材)に融着させ定着させ、最終的なシート材上の画像形成を終了する。二次転写ローラ61も、表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、表面に弾性体を被覆した弾性ローラで構成している。これは、複数の像担持体10Yに形成したトナー像を順次一次転写して中間転写体40に重ね合わせて担持し、一括してシート材に二次転写する中間転写体40に採用した弾性ベルト部材と同様の目的である。
色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体(シート材)に融着させ定着させ、最終的なシート材上の画像形成を終了する。二次転写ローラ61も、表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、表面に弾性体を被覆した弾性ローラで構成している。これは、複数の像担持体10Yに形成したトナー像を順次一次転写して中間転写体40に重ね合わせて担持し、一括してシート材に二次転写する中間転写体40に採用した弾性ベルト部材と同様の目的である。
ベルト駆動ローラ41と共に中間転写体40を張架するテンションローラ42側には、その外周に沿って、中間転写体40に当接するクリーニングブレード43、そのクリーニングブレード43がクリーニングした現像剤を回収する現像剤回収部44からなるクリーニング装置が配置されている。二次転写部60を通過後の中間転写体40は、クリーニングブレード43により中間転写体40上のクリーニングが行われ、再び、一次転写部50へと向かう。
現像剤容器31Yにおいて、液体現像剤の中のトナー粒子はプラスの電荷を有し、現像剤は、撹拌ローラ34Yにより撹拌されて一様分散状態になり、現像剤供給ローラ32Yが回転することによって、現像剤容器31Yから汲み上げられ、規制ブレード33Yによって現像剤量が規制されて現像ローラ20Yに供給される。
次に、現像剤回収手段について説明する。本実施形態の画像形成装置では、現像剤回収手段の有するクリーニング装置により現像剤を掻き落として回収している。現像剤回収手段としては、現像ローラ20のクリーニングを行う現像ローラクリーニング装置21、現像剤圧縮ローラ22のクリーニングを行う現像剤圧縮ローラクリーニング装置23、像担持体スクイーズ装置13〜15、像担持体クリーニング装置16、17、中間転写体クリーニング装置43〜44、さらには2次転写ローラクリーニング装置62、63等を備えている。
現像ユニット30Yでは、現像ローラ20Yに担持された液体現像剤のトナーを圧縮状態にする現像剤圧縮ローラ22Yのクリーニングを行う現像剤圧縮ローラクリーニング装置の一例としてのクリーニングブレード23Y、現像ローラ20Yのクリーニングを行う現像ローラクリーニング装置の一例としてのクリーニングブレード21Yを有する。クリーニングブレード21Yは、現像ローラ20Yが像担持体10Yと当接する現像ニップ部より現像ローラ20Yの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ20Yに残存する現像剤を掻き落とし、クリーニングブレード23Yは、図中矢印方向に回転して現像剤圧縮ローラ22Yの現像剤を掻き落として除去しリザーバ31Y内の現像剤に合流(併合)させて再利用される。尚、これら合流するキャリア及びトナーは混色状態にはない。また、回収した現像剤は、廃棄してもよい。
像担持体スクイーズ装置は、像担持体10Yに対向して現像ローラ20Yより回転方向下流側に配置される。像担持体スクイーズ装置は、像担持体スクイーズローラ13Yと、該像担持体スクイーズローラ13Yに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード14Yと現像剤回収部15Yから構成される。このような構成とすることにより、像担持体スクイーズ装置は、像担持体10Yに現像された現像剤から余剰なキャリア及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。
本実施形態では、像担持体スクイーズローラ13Yを像担持体10Yに対して略同一周速度でウィズ回転させ、像担持体10Yに現像された現像剤から重量比5〜10%程度の余剰キャリアを回収して双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、像担持体10Yの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。像担持体スクイーズローラ13Yによって回収さ
れた余剰なキャリア及び不要なカブリトナーはクリーニングブレード14Yの作用によって像担持体スクイーズローラ13Yから現像剤回収部15Yに回収される。尚、この回収した余剰なキャリア及びカブリトナーは専用の孤立した像担持体10Yから回収しているので各色の画像形成部において混色現象は発生しない。
れた余剰なキャリア及び不要なカブリトナーはクリーニングブレード14Yの作用によって像担持体スクイーズローラ13Yから現像剤回収部15Yに回収される。尚、この回収した余剰なキャリア及びカブリトナーは専用の孤立した像担持体10Yから回収しているので各色の画像形成部において混色現象は発生しない。
一次転写部50Yでは、像担持体10Yと中間転写体40が等速度で移動して像担持体10Yに現像された現像剤像を一次転写ローラ51Yにより中間転写体40へ転写することにより、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、像担持体10Yの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。なお、1色目の一次転写部50Yでは初回一次転写なので混色現象は発生しないが、2色目以降は既に一次転写されたトナー像部位に更に異なるトナー像を転写して色重ねする。
このため、中間転写体40から像担持体10Y(M、C、K)へトナーが移行する所謂逆転写現像によって逆転写トナーと転写残りトナーは混色して余剰キャリアとともに像担持体10Y(M、C、K)に担持されて移動し、像担持体クリーニング装置の一例としてのクリーニングブレード16Y(M、C、K)の作用によって像担持体10Y(M、C、K)から現像剤回収部17Y(M、C、K)に回収される。
中間転写体40上の不要トナー画像が、二次転写ローラ61に接して転写されシート材裏面汚れを引き起こす場合がある。これら不要トナー像に対し、中間転写体40のクリーニングブレード43による中間転写体40上のクリーニング、二次転写ローラのクリーニングブレード62による二次転写ローラ61のクリーニングを行う。このように二次転写ローラのクリーニングブレード62は、二次転写ローラ61に転写された現像剤(キャリア内に分散したトナー)を除去する手段として備え、二次転写ローラ61から現像剤を回収される。
以上、本発明の画質の劣化を抑制した定着装置および画像形成装置をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
10Y、10M、10C、10K…像担持体、11Y、11M、11C、11K…帯電ローラ、12Y、12M、12C、12K…露光ユニット、20Y、20M、20C、20K…現像ローラ(現像剤担持体)、40…中間転写体、50Y、50M、50C、50K…一次転写部、60…二次転写部、61…二次転写ローラ、70…定着部、71…加熱ローラ、72…加圧ローラ、80…定着装置、81…第1定着部、82…第1定着部、77a…ローラー型クリーニング部材、77d…ブレード型クリーニング部材、78…トナ
ー回収容器、83…第1加熱ローラ、83a…金属ローラ(芯金)、83b…離型層、84…第1加圧ローラ、85…第2加熱ローラ、85a…金属ローラ(芯金)、85b…弾性層、85c…離型層、86…第2加圧ローラ、87a〜87d…ヒーターランプ、93…第1温度検知部材、96…第2温度検知部材、99…コントローラ
ー回収容器、83…第1加熱ローラ、83a…金属ローラ(芯金)、83b…離型層、84…第1加圧ローラ、85…第2加熱ローラ、85a…金属ローラ(芯金)、85b…弾性層、85c…離型層、86…第2加圧ローラ、87a〜87d…ヒーターランプ、93…第1温度検知部材、96…第2温度検知部材、99…コントローラ
Claims (8)
- 第1加熱ローラ、前記第1加熱ローラに当接する第1加圧ローラ、及び前記第1加熱ローラに当接するクリーニング部材を配設する第1定着部と、
前記第1定着部で加熱された転写材を加熱するとともに、前記第1加熱ローラよりも表面硬度が低い第2加熱ローラ、及び前記第2加熱ローラに当接する第2加圧ローラを配設する第2定着部と、
を有することを特徴とする、定着装置。 - 前記第1定着部の前記第1加熱ローラは金属ローラに樹脂層を形成し、
前記第2定着部の前記第2加熱ローラは金属ローラに弾性層を設け、当該弾性層に樹脂層を形成したことを特徴とする、請求項1に記載の定着装置。 - 前記クリーニング部材は、ローラにより構成されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の定着装置。
- 前記クリーニング手段は、ブレードにより構成されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の定着装置。
- 前記第1加熱ローラに接触する第1温度検知手段と、
前記第2加熱ローラに非接触で配される第2温度検知手段と、を設けたことを特徴とする、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記第1温度検知手段を、前記第1定着部の前記第1加熱ローラと前記第1加圧ローラとの当接部よりも転写材の搬出方向に設け、
前記第2温度検知手段を、前記第2定着部の前記第2加熱ローラと前記第2加圧ローラとの当接部よりも前記転写材の搬出方向に設けたことを特徴とする、請求項5に記載の定着装置。 - 前記第1温度検知手段を前記第1加熱ローラの軸方向中央部もしくは略中央部に設け、
前記第2温度検知手段を前記第1温度検出手段の軸方向の配設位置よりも前記第2加熱ローラの軸端部方向に設け、
前記第1温度検出手段及び前記第2温度検出手段の検出情報に応じて、前記第1加熱ローラ及び前記第2加熱ローラの温度を制御することを特徴とする、請求項5または請求項6に記載の定着装置。 - 像担持体と、
前記像担持体に潜像を形成する露光部と、
前記露光部で前記像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、
前記現像部で現像された像が転写される転写部材と、
前記転写部材に転写された前記像を転写材に転写する転写部と、
第1加熱ローラ、前記第1加熱ローラに当接する第1加圧ローラ、及び前記第1加熱ローラに当接するクリーニング部材を配設するとともに前記転写材を加熱する第1定着部と、
前記第1定着部で加熱された前記転写材を加熱するとともに、前記第1加熱ローラよりも表面硬度が低い第2加熱ローラ、及び前記第2加熱ローラに当接する第2加圧ローラを配設する第2定着部と、
を有することを特徴とする、画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008225541A JP2010060767A (ja) | 2008-09-03 | 2008-09-03 | 定着装置および画像形成装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008225541A JP2010060767A (ja) | 2008-09-03 | 2008-09-03 | 定着装置および画像形成装置 |
Publications (1)
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JP2010060767A true JP2010060767A (ja) | 2010-03-18 |
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ID=42187653
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JP2008225541A Pending JP2010060767A (ja) | 2008-09-03 | 2008-09-03 | 定着装置および画像形成装置 |
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JP (1) | JP2010060767A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109795904A (zh) * | 2017-11-17 | 2019-05-24 | 柯尼卡美能达办公系统研发(无锡)有限公司 | 读取装置、自动原稿搬送装置以及图像形成装置 |
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2008
- 2008-09-03 JP JP2008225541A patent/JP2010060767A/ja active Pending
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